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前言

適配體是與靶向互補(bǔ)分子特異性結(jié)合的RNA／DNA寡核苷酸分子。作為潛在的識(shí)別元件，具有良好的診斷和治療應(yīng)用前景，適配體可以為包括血液腫瘤、血友病等血液疾病提供多種治療和診斷選擇。與抗體相比，適配體具有幾個(gè)優(yōu)越的特性，包括簡(jiǎn)單的體外篩選和生產(chǎn)過(guò)程、易于修飾和偶聯(lián)、高穩(wěn)定性和低免疫原性。

作為抗體的有希望的替代品，適配體可以克服目前單克隆抗體治療的局限性，為血液疾病提供新的診斷、治療和預(yù)防性治療。生物標(biāo)記物檢測(cè)、診斷、成像和靶向治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究人員已經(jīng)對(duì)適配體進(jìn)行了廣泛的研究，在過(guò)去20年中已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了幾種適配體。其中之一是Pegaptanib，這是一種基于適配體的治療藥物，具有抗血管生成藥物的功能，也是美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)的第一種用于治療的適配體。其他幾種適配體目前正在臨床試驗(yàn)中。

適配體

核酸適配體是基于單鏈DNA或RNA分子的一類特殊合成的聚合物或低聚物，它們能夠通過(guò)形成二級(jí)和／或三級(jí)結(jié)構(gòu)與特定靶點(diǎn)結(jié)合。適配體可以高親和力和特異性與多種靶點(diǎn)結(jié)合，如蛋白質(zhì)、肽、小分子、金屬離子、細(xì)菌、病毒和整個(gè)活細(xì)胞。

適配體最早是在1990年由Tuerk和Gold在指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)（SELEX）的研究過(guò)程開(kāi)發(fā)出來(lái)的。SELEX程序用于適配體選擇過(guò)程，在典型的SELEX中，它使用純化的靶分子，從一個(gè)隨機(jī)寡核苷酸的大型文庫(kù)開(kāi)始，通過(guò)目標(biāo)結(jié)合、選擇和擴(kuò)增的循環(huán)，從初始文庫(kù)中選擇與目標(biāo)分子有強(qiáng)結(jié)合作用的寡核苷酸。

適配體被認(rèn)為是一類很有前途的分子，是抗體的化學(xué)等價(jià)物。單克隆抗體被認(rèn)為是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中治療和診斷應(yīng)用最強(qiáng)大的工具之一。適配體與傳統(tǒng)抗體具有可比性，且它們具有一些更加優(yōu)越的方面。此外，它們可以以低成本大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)保持高再現(xiàn)性和可靠性。適配體是使用無(wú)動(dòng)物技術(shù)生產(chǎn)的，并提供了一種優(yōu)于單克隆抗體的替代品。

適體可以與劇毒或非免疫原性抗原結(jié)合，這是基于動(dòng)物的單克隆抗體生產(chǎn)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特性。適配體的大小介于抗體（150kDa）和小肽（1－5kDa）之間（8－15kDa），大約是抗體的1／20。它們體積小，可以更好地穿透組織，可用于實(shí)體瘤治療。

Pegaptanib是一種基于適配體的療法，由NX1838適配體發(fā)展而來(lái)，是一種抗血管生成劑，對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）具有選擇性。Pegaptanib能有效結(jié)合并抑制VEGF，從而限制VEGF與細(xì)胞的相互作用。它是第一個(gè)獲得FDA批準(zhǔn)用于治療眼部血管疾病的適配體。pegaptanib的成功提供了充分的證據(jù)，證明了利用適配體作為新療法的應(yīng)用潛力。

適配體的篩選技術(shù)

SELEX過(guò)程是一種體外篩選方法，用于分離與特定靶點(diǎn)結(jié)合的DNA或RNA序列。SELEX過(guò)程是選擇適配體的黃金標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及三個(gè)重要的技術(shù)步驟：（i）將目標(biāo)分子與隨機(jī)測(cè)序的單鏈DNA／RNA文庫(kù)孵育，（ii）將目標(biāo)結(jié)合序列與非結(jié)合序列分離，以及（iii）恢復(fù)結(jié)合序列，然后擴(kuò)增結(jié)合序列。重復(fù)SELEX循環(huán)，直到適配體序列達(dá)到顯著的高親和力。

由于SELEX流程復(fù)雜，通常需要幾周時(shí)間才能完成。但SELEX的新技術(shù)提供了增強(qiáng)和加速適配體選擇的機(jī)會(huì)，也有助于減少適配體選擇的工作量、時(shí)間和成本，從而克服技術(shù)困難，提高適配體篩選的成功率。

目前，已經(jīng)引入了幾種策略來(lái)修改和優(yōu)化SELEX方法。例如，計(jì)數(shù)SELEX通過(guò)丟棄非特異性適配體來(lái)改進(jìn)適配體選擇，該過(guò)程通過(guò)在SELEX序列中添加一個(gè)預(yù)清除步驟來(lái)進(jìn)行，該步驟使用與靶標(biāo)密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)類似物。另一種方法是使用毛細(xì)管電泳SELEX分離結(jié)合的靶標(biāo)，由于結(jié)合靶標(biāo)的適配體具有不同的流動(dòng)性，它們可以作為單獨(dú)的組分收集。此外，還使用了一種新的電化學(xué)方法，該方法基于將目標(biāo)分析物固定在金電極上，這種方法代替了將珠子用作固體支撐基質(zhì)和SELEX中使用的熒光標(biāo)簽。另一個(gè)例子是cell SELEX，這是一種在體外為整個(gè)細(xì)胞選擇適配體的獨(dú)特方法。這種形式的SELEX不局限于單個(gè)分子，而是針對(duì)整個(gè)活細(xì)胞，如癌細(xì)胞。這種方法產(chǎn)生細(xì)胞特異性適配體，并能識(shí)別未知的癌細(xì)胞生物標(biāo)記物。

適配體的優(yōu)化和修飾

在過(guò)去幾十年中，適配體開(kāi)發(fā)和納米技術(shù)的快速發(fā)展使適體成為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的一個(gè)有吸引力的工具。它們可以很容易地進(jìn)行化學(xué)修飾，并且可以在不損害適配體與靶標(biāo)相互作用的情況下輕松實(shí)現(xiàn)幾次修飾。

適配體修飾可以增強(qiáng)與靶標(biāo)的結(jié)合親和力，提高穩(wěn)定性，避免體內(nèi)核酸酶降解，增強(qiáng)其在生物環(huán)境中的體內(nèi)穩(wěn)定性和藥代動(dòng)力學(xué)。許多新的聚合酶可用于產(chǎn)生更穩(wěn)定的適配體庫(kù)，防止核酸酶水解。此外，將非天然核苷酸引入文庫(kù)可以增強(qiáng)穩(wěn)定性，這一過(guò)程可以通過(guò)改變糖環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括2′－氟核糖、2′－氨基核糖、2′－O－甲基核糖和LNA（共價(jià)連接2′－和4′－核糖位置）。

SomaLogic技術(shù)引入了適配體的化學(xué)修飾，增強(qiáng)了適配體在生物流體中的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)多樣性和強(qiáng)大的目標(biāo)結(jié)合能力。另外一種改良適配體（SOMAmers）在穩(wěn)定性和親和力方面反映了其最佳的生物學(xué)功能。研究人員利用雜環(huán)、疏水基團(tuán)、苯基、大萘基和一種更復(fù)雜的吲哚來(lái)取代DNA文庫(kù)中的dT堿基，并在堿基的5′位修飾dU，從而開(kāi)發(fā)出了體形異構(gòu)體。許多不同的基于SOMAmer的陣列技術(shù)，如SOMAscan和SOMApanel，已被用于臨床應(yīng)用。

抗核酸酶環(huán)狀適配體用于在血清或生物液體中實(shí)現(xiàn)適配體的代謝穩(wěn)定性。核酸中5′端和3′端的連接可防止核酸外切酶降解。此外，一種穩(wěn)定的抗凝劑多價(jià)環(huán)狀適配體已經(jīng)研制成功，環(huán)化增加了熱穩(wěn)定性，使所有適配體保持一致的構(gòu)象。與未修飾的適配體相比，修飾的適配體的半衰期可以延長(zhǎng)數(shù)倍。

血液腫瘤的適配體臨床進(jìn)展

AS1411是第一個(gè)經(jīng)過(guò)人體臨床試驗(yàn)的基于適配體的抗癌治療藥物。它是一種獨(dú)特的DNA適配體，由一個(gè)26堿基核苷結(jié)合富含G的寡核苷酸組成，并使用一種新的方法靶向核苷。AS1411聯(lián)合大劑量阿糖胞苷被用作癌癥靶向藥物。目前已在難治性和復(fù)發(fā)性AML的II期臨床試驗(yàn)（NCT00512083和NCT01034410）中進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果令人鼓舞。這種組合在抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)方面具有協(xié)同效應(yīng)，并且具有可接受的安全性，副作用通常與阿糖胞苷治療相關(guān)。

CD33是一種跨膜蛋白，在成熟髓系細(xì)胞、AML母細(xì)胞和正常髓系祖細(xì)胞表達(dá)。最近，人源化抗CD33單抗與化療結(jié)合使用被認(rèn)為是抗AML治療的一個(gè)重大進(jìn)展。CD33特異性適配體在結(jié)合和內(nèi)化到CD33陽(yáng)性髓系細(xì)胞系方面具有與抗CD33抗體相當(dāng)?shù)奶匦�，并且它們還具有將化療藥物攜帶到AML患者CD33陽(yáng)性細(xì)胞的潛力。CD－33適配體與阿霉素（Dox）結(jié)合，產(chǎn)生Dox－適配體結(jié)合物，可以抑制CD33陽(yáng)性的急性髓系白血病。

CXCR4／CXCL12軸在多發(fā)性骨髓瘤（MM）細(xì)胞歸巢至骨髓以及骨髓微環(huán)境與MM細(xì)胞之間的相互作用中起著關(guān)鍵作用。NOX－A12（olaptesed pegol）Spiegelmer是一種聚乙二醇化L－立體異構(gòu)體RNA適配體，可結(jié)合并中和CXCL12。抗CXCL12適配體可以抑制腫瘤支持途徑，并將CLL細(xì)胞從其保護(hù)性微環(huán)境中動(dòng)員出來(lái)，從而在這些白血病細(xì)胞中誘導(dǎo)凋亡和化療致敏。在一項(xiàng)II期試點(diǎn)研究中，評(píng)估了NOX－A12與BTZ和DEX聯(lián)合應(yīng)用于復(fù)發(fā)或難治性MM患者的活性和安全性。結(jié)果表明，這種組合是安全的，耐受性良好，沒(méi)有任何不良事件的顯著增加，單劑量的olaptesed有效地動(dòng)員了MM細(xì)胞，是一種很有希望的策略。

此外，各種血液腫瘤的治療靶點(diǎn)，包括CD30、BAFF－R、CD38和CD117等重要靶點(diǎn)的適配體藥物或適配體偶聯(lián)藥物均有研究處于臨床前或臨床階段。

其它血液疾病的適配體臨床進(jìn)展

ARC1779適配體是ARC1172的聚乙二醇化形式，聚乙二醇化可防止核酸酶降解，同時(shí)穩(wěn)定對(duì)血管性血友病因子（VWF）A1結(jié)構(gòu)域的親和力。聚乙二醇化還通過(guò)阻斷VWF A1結(jié)構(gòu)域與血小板GPIb受體的結(jié)合，減少血小板粘附、聚集和血栓形成，抑制VWF的血栓前功能。

ARC1779用于治療血栓性血小板減少性紫癜（TTP）和血管性血友病2B型患者的VWF相關(guān)血小板功能紊亂。一項(xiàng)臨床試驗(yàn)評(píng)估了ARC1779在VWF相關(guān)血小板功能紊亂患者中的安全性、藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)，結(jié)果表明ARC1779可以抑制血小板聚集，而不會(huì)顯著增加出血。一項(xiàng)II期臨床試驗(yàn)研究了ARC1779對(duì)頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)后即刻患者腦微栓塞的影響，然而因招募患者不足，該研究不得不暫停。盡管如此，對(duì)納入的急性TTP患者進(jìn)行的重要觀察證實(shí)，當(dāng)與血漿置換療法結(jié)合使用時(shí)，阻斷VWF的A1結(jié)構(gòu)域有可能增加血小板計(jì)數(shù)。

組織因子（TF）在止血中很重要，在啟動(dòng)凝血級(jí)聯(lián)的外源性途徑中起關(guān)鍵作用，而TF由組織因子途徑抑制劑（TFPI）控制�？筎FPI適配體BAX 499（原名ARC19499）與TFPI的多個(gè)結(jié)構(gòu)域結(jié)合，是血友病的一種新治療策略。首次在血友病患者中進(jìn)行了抗TFPI適配體的人體內(nèi)和機(jī)制驗(yàn)證研究，以測(cè)試BAX 499的安全性和耐受性。

鐮狀細(xì)胞病（SCD）是最常見(jiàn)的遺傳性血液病，可導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥，如溶血性貧血、偶發(fā)性血管閉塞和進(jìn)行性多器官損傷。P－選擇素是一種細(xì)胞粘附分子，在活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞和血小板中表達(dá)。管理SCD的新治療策略之一是通過(guò)抑制與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附相互作用來(lái)針對(duì)這些主要并發(fā)癥。人們正在開(kāi)發(fā)研究一種基于適配體的P－選擇素抑制劑，它顯示出分別抑制鐮狀紅細(xì)胞和白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附90％和80％的能力，從而顯示出作為SCD新治療劑的潛力。

補(bǔ)體是幾種病理生理過(guò)程的關(guān)鍵介質(zhì)，補(bǔ)體的極端激活在幾種疾病的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用，包括陣發(fā)性夜間血紅蛋白尿（PNH）和非典型溶血性尿毒癥綜合征（aHUS）。研究人員使用SELEX方法為人類補(bǔ)體C5成分開(kāi)發(fā)了一種特定的適配體。目前，ARC1905（抗C5適配體）正在進(jìn)行治療AMD患者的II期臨床試驗(yàn)（NCT02686658）。

Hepcidin是一種2．8kDa的小肽，主要由肝細(xì)胞產(chǎn)生，被認(rèn)為是鐵穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵介質(zhì)，在慢性貧血（ACD）和炎癥性貧血中發(fā)揮核心作用。NOX－H94是一種結(jié)構(gòu)化鏡像聚乙二醇化RNA適配體，能夠以高親和力特異性結(jié)合人hepcidin，防止其與鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)合并降低血清鐵。健康受試者NOX－H94的首次臨床試驗(yàn)表明，其安全耐受性良好。

小結(jié)

由于適配體具有很高的結(jié)合特異性和親和力，并且與抗體相比具有一些優(yōu)越的優(yōu)勢(shì)，因此它們已成為血液疾病診斷和治療中抗體的極好替代品。適配體提供了一套新的診斷、藥物輸送和治療多種疾病的工具。目前，對(duì)治療性適配體的關(guān)注正逐年顯著增加，多項(xiàng)適配體藥物正在進(jìn)行概念驗(yàn)證研究和不同階段的臨床試驗(yàn)，并且已經(jīng)在治療血液系統(tǒng)疾病方面表現(xiàn)出巨大的潛力。

參考文獻(xiàn)：

1．Aptamers： Potential Diagnostic andTherapeutic Agents for Blood Diseases． Molecules． 2022 Jan； 27（2）： 383．

       原文標(biāo)題 : 適配體的血液疾病臨床應(yīng)用前景